| Nome | Valor | Unidades de medida | Observação |
|---|---|---|---|
| Altura da escada, H | mm | ||
| Ângulo de rotação, a | ° | ||
| Diâmetro da escada, D | mm | ||
| Diâmetro do poste central, d | mm | ||
| Número de degraus, n | unid. | ||
| Altura do degrau, h | mm | ||
| Largura do degrau ao longo da linha de movimento, w1 | mm | ||
| Largura do degrau a uma distância de 150 mm do poste, w2 | mm |
Método de cálculo da escada helicoidal
A calculadora determina os principais parâmetros geométricos de uma escada helicoidal a partir da altura total, do ângulo total de rotação, do diâmetro externo, do diâmetro do poste central e do número de degraus. O resultado ajuda a avaliar rapidamente se a escada será confortável em termos de altura do espelho e de largura útil da pisada.
O cálculo é destinado ao dimensionamento preliminar. A lógica de verificação foi projetada para avaliar ao mesmo tempo a altura vertical entre os degraus, a largura da pisada ao longo da linha de percurso e a largura da parte estreita do degrau junto ao poste central.
Valores de referência e recomendações
Sequência de cálculo
Geometria inicial. O cálculo é baseado na altura da escada H em mm, no ângulo de rotação a em graus, no diâmetro externo D em mm, no diâmetro do poste central d em mm e no número de degraus n.
Altura por degrau. A calculadora divide a altura total não por n, mas por n+1, porque o nível do piso superior funciona como o nível final da subida. A fórmula é h = H / (n + 1), em que h é a altura do espelho em mm.
Linha de percurso. Para avaliar o conforto, o arco não é considerado na borda externa do degrau, mas ao longo da linha de percurso. Neste cálculo, ela é adotada a uma distância de 2/3 do raio da escada a partir do centro, o que corresponde a um raio de D / 3.
L = 2 · π · (D / 3) · a / 360
Significado da fórmula. Aqui, L é o comprimento do arco da linha de percurso para toda a escada em mm. Primeiro calcula-se a circunferência no raio escolhido, depois considera-se apenas a parte correspondente ao ângulo de rotação informado.
Largura da pisada ao longo da linha de percurso. Depois de encontrar o comprimento total do arco, esse valor é dividido pelo número de degraus. A fórmula é w1 = L / n, em que w1 é a largura útil da pisada ao longo da linha de percurso em mm.
Largura da pisada junto ao poste central. A parte estreita do degrau é calculada não diretamente junto ao poste, mas a uma distância de 150 mm de sua superfície. Para isso, utiliza-se o raio d / 2 + 150, e depois a largura é recalculada proporcionalmente ao raio.
w2 = w1 · (d / 2 + 150) · 3 / D
Significado da verificação. Como o comprimento do arco é diretamente proporcional ao raio, a calculadora primeiro determina a largura ao longo da linha de percurso e depois a converte para a zona mais estreita junto ao poste central.
Quais condições são verificadas
Altura do espelho. O resultado h é comparado com a faixa 150-200 mm. Se o valor for menor que 150 mm, há degraus demais para a altura informada. Se o valor for maior que 200 mm, há degraus de menos.
Largura ao longo da linha de percurso. O resultado w1 é comparado com a faixa 200-400 mm. Se o valor for menor que 200 mm, a passagem fica estreita demais ao longo do arco de circulação. Se o valor for maior que 400 mm, o passo fica longo demais para um uso confortável.
Largura junto ao poste. O resultado w2 é verificado pela condição w2 > 100 mm. Se a largura for menor ou igual a esse valor, a parte estreita do degrau em leque fica pequena demais para um apoio seguro do pé.
Como as recomendações são selecionadas
Princípio principal. A calculadora não exibe uma observação aleatória, mas compara várias condições ao mesmo tempo. Primeiro verifica cada limite separadamente, depois acrescenta uma recomendação sobre o ângulo total de rotação se a combinação de parâmetros indicar um problema geométrico sistemático.
Recomendação para reduzir o ângulo de rotação. Isso aparece quando a pisada ao longo da linha de percurso é larga demais e a altura do espelho também é pequena demais. Isso significa que, para a altura informada e para o número atual de degraus, a escada está plana demais ao longo da espiral.
Recomendação para aumentar o ângulo de rotação. Isso aparece quando a pisada ao longo da linha de percurso é estreita demais junto com uma altura do espelho excessivamente grande, ou quando a parte estreita junto ao poste é insuficiente junto com uma altura do espelho grande. Nessas combinações, um ângulo de rotação adicional aumenta o comprimento do arco e oferece mais espaço para cada degrau.
Valores práticos de referência
Número de degraus. Uma abordagem comum é selecionar o número de degraus de modo que a altura h fique aproximadamente no meio da faixa aceitável, e não apenas logo acima do limite mínimo. Isso proporciona um ritmo de subida mais uniforme.
Diâmetro da escada. Uma abordagem comum é primeiro garantir largura suficiente ao longo da linha de percurso w1 e depois verificar a parte estreita w2. Em uma escada em caracol, a largura insuficiente junto ao poste central costuma ser a condição determinante.
Poste central. Quanto maior for o diâmetro do poste d, menor será a largura utilizável da parte interna da pisada. No cálculo, isso é considerado diretamente pelo raio d / 2 + 150. Além disso, a calculadora não permite um poste excessivamente grande e o limita a D - 100 mm, enquanto o limite inferior de cálculo é 50 mm.
Normas de referência. Para a lógica geral do cálculo, a escada é considerada como um elemento construtivo cujo dimensionamento geométrico deve seguir os princípios gerais de projeto da EN 1990 Eurocódigo - Bases para o projeto de estruturas, enquanto as ações para a verificação posterior do projeto devem seguir a EN 1991-1-1 Eurocódigo 1 - Ações em estruturas - Ações gerais - Massas específicas, peso próprio e cargas de utilização em edifícios. Esta calculadora realiza apenas uma avaliação geométrica de conforto e não substitui uma verificação estrutural completa de materiais e ligações.
FAQs
Por que a altura do espelho é calculada como H / (n + 1) em vez de H / n?
Porque o movimento de subida inclui não apenas os próprios degraus, mas também o nível do piso superior. Essa abordagem fornece a altura real de subida entre níveis consecutivos de movimento, e não apenas entre as pisadas.
Por que a largura do degrau é calculada ao longo de um arco e não em linha reta?
Em uma escada em caracol, a pessoa se desloca ao longo de uma trajetória curva, por isso a largura útil da pisada deve ser avaliada pelo comprimento do arco. Por isso a calculadora primeiro determina o comprimento do segmento circular e depois o divide pelo número de degraus.
Por que a verificação de w2 junto ao poste central é necessária se w1 já está disponível?
A largura ao longo da linha de percurso mostra o conforto do caminho principal de circulação, mas não descreve a parte mais estreita da pisada. Em uma escada em caracol, esta é uma verificação adicional importante, porque a zona interna pode ficar estreita demais mesmo quando w1 é aceitável.
O que deve ser alterado se a altura do espelho for aceitável, mas a largura ao longo do arco for insuficiente?
Isso significa que o ritmo vertical é aceitável, mas o comprimento do percurso ao longo da espiral é curto demais para o número atual de degraus. Nessa situação, normalmente aumenta-se o ângulo de rotação ou o diâmetro externo para obter um comprimento de arco maior para cada degrau.
Este resultado pode ser usado como dimensão final para fabricar uma escada em caracol?
Este cálculo é adequado para um dimensionamento geométrico preliminar confiável e para comparar opções. Para um projeto final, também devem ser verificados a capacidade resistente, as ligações, o material dos degraus, os guarda-corpos e os requisitos locais de construção.